[发明专利]低VOC低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及塑料领域，提供了一种低VOC低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法。该聚丙烯树脂组合物包含共混的以下组分：聚丙烯、八苯基倍半硅氧烷、吸酸剂和抗氧剂；相对于100重量份的所述聚丙烯，所述八苯基倍半硅氧烷为0.05～1.8重量份，所述吸酸剂为0.05～1重量份，所述抗氧剂为0.05～1重量份；所述八苯基倍半硅氧烷为经水萃取处理的八苯基倍半硅氧烷。本发明的聚丙烯树脂组合物的总挥发性有机物(TVOC)和气味可显著降低，很好地解决了现有技术的不足，并且，操作工艺简单可靠，投入成本较低，适用于环保要求较高的高档汽车内饰件、医用和食品包装材料等领域。

技术领域

本发明涉及塑料领域，具体地，涉及一种低VOC低气味聚丙烯树脂组合物，以及所述低VOC低气味聚丙烯树脂组合物的制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)因其综合性能优良、来源广泛和质优价廉等优点，已广泛应用于人们生活的各个领域。但现有聚丙烯材料及制品都存在不同程度地释放挥发性有机物(VOC)和气味污染环境以及危害人们身体健康的问题，这在很大程度上限制了聚丙烯材料在环保要求较高的高档汽车内饰件、医用和食品包装材料等领域的应用。因此，研究开发环保型低VOC低气味聚丙烯树脂及材料可拓展PP的应用领域并符合绿色环保材料的要求。

目前，关于低VOC和低气味聚丙烯材料研究的报道大多采用化学反应、物理吸附以及熔体脱挥技术来改善原有聚丙烯材料中VOC的散发问题。如CN101570612A通过添加一种无机光催化剂分解有机小分子来降低VOC含量，但组分复杂，效果也有限。CN101255252A通过添加有机物驱除剂(如异丙醇/水)来降低材料的VOC，但这种方式存在相容性和持久性问题。EP1988122A1采用茂金属聚丙烯树脂为基体树脂制备低VOC的汽车内饰材料；EP2154190A1采用特定的光稳定剂(如光稳定剂119)来制备低VOC含量的聚丙烯复合材料；CN101691435A通过使用特定的氢调法生产共聚聚丙烯来生产低VOC的聚丙烯复合材料。上述发明往往只针对产生VOC的某个因素进行改善，并不能同时解决各种因素产生的VOC的问题。

物理吸附可对PP产生的所有小分子进行吸附，添加物理吸附剂是常用的方法。如CN1727389A和CN1727390A公开了使用细孔硅胶和分子筛作为吸附剂来降低材料的气味和有机化合物的挥发问题，CN102276921A公开了使用植物纤维作为吸附剂来降低聚丙烯材料的气味。前述采用吸附剂的方法虽然对降低聚丙烯VOC能够起到一定作用，但依然存在吸附平衡的问题，在较高的温度下平衡向解吸附的方向移动，导致存在聚丙烯材料VOC后期再释放的隐患。此外，吸附剂的吸附效率、自身与聚丙烯的相容性以及吸附剂在聚丙烯基体中的分散等问题依然存在。因此，仍有必要研究新的具有低VOC含量低气味的聚丙烯树脂组合物。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明致力于提供一种低VOC低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种低VOC低气味聚丙烯树脂组合物，包含共混的以下组分：聚丙烯、八苯基倍半硅氧烷、吸酸剂和抗氧剂；相对于100重量份的所述聚丙烯，所述八苯基倍半硅氧烷为0.04～2.0重量份；所述吸酸剂为0.05～1重量份，所述抗氧剂为0.05～1重量份；所述八苯基倍半硅氧烷为经水萃取处理的八苯基倍半硅氧烷。

本发明中所用八苯基倍半硅氧烷具有如下的笼形结构：

所述八苯基倍半硅氧烷(也称为“八苯基笼形倍半硅氧烷”、“八苯基POSS”)具有较高的热稳定性，发明人经研究发现，该化合物在加工、使用和存储过程中不会额外产生VOC，其笼型结构的八个顶端具有的非极性的苯环和聚丙烯有较好的相容性，纳米笼型结构可有效吸附小分子烃类VOC；且所述八苯基倍半硅氧烷能纳米分散在聚丙烯基体中，可高效抑制或减缓聚丙烯中VOC的散发，降低聚丙烯中VOC总量。此外，经过水萃取处理脱除八苯基倍半硅氧烷的微量催化剂残留，从源头上阻止了该催化剂残留进一步降解导致的额外气味，更加有效地降低聚合物中VOC总量和气味。